CN107598240B - 一种板框类零件专用加工机床及加工方法 - Google Patents

一种板框类零件专用加工机床及加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种板框类零件专用加工机床及加工方法,底座A左侧面固定连接Y轴进给装置;Y轴进给装置左侧上表面固定连接卧式铣削装置A;卧式铣削装置A上方固定连接立式铣削装置;Y轴进给装置的右侧上表面固定连接支撑壳;支撑壳的右侧设置中空壳体;中空壳体上端沿Y轴固定连接两个L型悬梁;每个悬梁末端均固定连接夹紧翻转机构;Y轴进给装置的中部上方固定连接旋转工作台;旋转工作台上方固定连接升降开合机构;底座A右侧上表面固定连接机床外壳;机床外壳和支撑壳之间固定连接卧式铣削装置B;传输装置沿X轴方向与升降开合机构同轴设置;升降开合机构位于传送装置的中心处。本发明旨在提高机械化程度,保证加工工件质量。

Description

一种板框类零件专用加工机床及加工方法
技术领域
本发明涉及板框类零件专用加工机床及加工方法,属于机械加工设备技术领域,特别适用于加工精度要求不高、壁厚较小的塑料板框类零件。
背景技术:
目前,板框类零件的加工方法是:通过不同的通用机床对特定工序进行加工,在加工的过程中需要对零件多次装夹和传送。对零件的反复装夹难以保证零件的加工质量,传送过程通常采用人工传送或者流水线传送,人工传送需要大量的时间影响加工效率,而流水线传送环节中,一个环节出现问题将影响整个加工流水线。其工人的劳动强度大、工作效率低,且加工工件质量不易保证、安全性较差。
发明内容
本发明的目的是针对以上现有技术的不足,提出一种板框类零件专用加工机床及加工方法,避免加工过程中多次装夹和传送零件,提高机械化程度,保证加工工件质量,实现板框类零件的高效率、高质量加工。
为达到上述的目的,本发明采用如下技术方案:
一种板框类零件专用加工机床,包括立式铣削装置、卧式铣削装置A、Y轴进给装置、传输装置、升降开合机构、夹紧翻转机构、悬梁、支撑壳、中空壳体、卧式铣削装置B、底座A和机床外壳;所述底座A左侧面固定连接Y轴进给装置;所述Y轴进给装置左侧上表面固定连接卧式铣削装置A;所述卧式铣削装置A上方固定连接立式铣削装置;所述Y轴进给装置的右侧上表面固定连接支撑壳;所述支撑壳的右侧设置中空壳体;所述中空壳体上端沿Y轴固定连接两个L型悬梁;每个悬梁末端均固定连接夹紧翻转机构;所述Y轴进给装置的中部上方固定连接旋转工作台;所述旋转工作台上方固定连接升降开合机构;所述底座A右侧上表面固定连接机床外壳;所述机床外壳和支撑壳之间固定连接卧式铣削装置B;所述传输装置沿X轴方向与升降开合机构同轴设置,所述传送装置采用两条传送带中间中空的形式进行传送;所述升降开合机构位于传送装置的中心处。
优选的,所述立式铣削装置包括驱动电机A、X轴底座A、第一丝杠螺母机构、圆柱导轨A、驱动电机B、第二丝杠螺母机构、圆柱导轨B、立式铣刀底座和Z轴底座;所述X轴底座A中部设置有第一丝杠螺母机构;第一丝杠螺母机构由依次连接的滚珠丝杠A、丝杠螺母A和丝杠螺母座A组成,所述滚珠丝杠A两侧分别设置有与其平行的圆柱导轨A;第一丝杠螺母机构一端与驱动电机A连接,另一端通过丝杠螺母座A与Z轴底座连接;所述Z轴底座中部设置有第二丝杠螺母机构;第二丝杠螺母机构由依次连接的滚珠丝杠B、丝杠螺母B和丝杠螺母座B组成,所述珠丝杠B两侧分别设置有与其平行的圆柱导轨B,第二丝杠螺母机构一端与驱动电机B连接,另一端通过丝杠螺母座B与立式铣刀底座连接;所述立式铣刀固定安装在立式铣刀底座上的立式铣刀主轴上。
优选的,所述卧式铣削装置A包括驱动电机C、第三丝杠螺母机构和卧式铣刀底座;卧式铣刀底座上设置有第三丝杠螺母机构;第三丝杠螺母机构由依次连接的滚珠丝杠C、丝杠螺母C和丝杠螺母座C组成;第三丝杠螺母机构沿X轴方向与驱动电机C连接,丝杠螺母座C上固定安装卧式铣刀主轴C;卧式铣刀主轴C上固定安装卧式铣刀C。
优选的,所述Y轴进给装置包括驱动电机D、底座D、第四丝杠螺母机构、动板、圆柱导轨D和滑块D;所述底座D中部沿Y轴方向设置有第四丝杠螺母机构;第四丝杠螺母机构由依次连接的丝杠螺母座D、滚珠丝杠D和丝杠螺母D组成;所述滚珠丝杠D两侧分别设置有与其平行的圆柱导轨D,每个圆柱导轨D上安装两个滑块D;四个滑块D关于滚珠丝杠D对称分布,第四丝杠螺母机构沿Y轴方向与驱动电机D连接;动板通过螺栓与丝杠螺母座D和滑块D固定连接;所述动板上方固定连接卧式铣削装置A的卧式铣刀底座。
优选的,所述卧式铣削装置B包括驱动电机E、Y轴底座E、第五丝杠螺母机构和圆柱导轨E;Y轴底座E中部沿Y轴方向设置有第五丝杠螺母机构;第五丝杠螺母机构由依次连接的Y轴滚珠丝杠E、Y轴丝杠螺母座E和Y轴丝杠螺母E组成,所述Y轴滚珠丝杠E两侧分别设置有与其平行的圆柱导轨E,每个圆柱导轨E上设有一个滑块E,两个滑块E关于Y轴滚珠丝杠E成对称分布;第五丝杠螺母机构沿Y轴方向与驱动电机E连接;X轴底座B通过螺栓与Y轴丝杠螺母座E和滑块E固定连接;X轴底座B上设置有第六丝杠螺母机构,第六丝杠螺母机构由X轴滚珠丝杠F、X轴丝杠螺母座F和X轴丝杠螺母F组成,其沿X轴方向与驱动电机F连接;卧式铣刀主轴F通过螺栓与X轴丝杠螺母座F固定连接;卧式铣刀主轴F上安装有卧式铣刀F。
优选的,所述Y轴进给装置和旋转工作台之间还固定有支撑板。
优选的,所述夹紧翻转机构由依次连接的驱动电机G、气缸和气缸顶板组成;所述气缸顶板沿X轴分布;所述升降开合机构由升降机构和开合机构组成,分别通过气缸进行驱动。
一种板框类零件专用加工机床的加工方法,包括如下步骤:
S1:框类零件毛坯通过传送装置传送到升降开合机构的固定位置;升降开合机构通过升降机构将零件毛坯顶到待加工位置,开合机构张开,对零件毛坯底面进行稳定性固定;驱动电机G开启,驱使两个气缸顶板对毛坯的两个端面进行夹紧固定;
S2:启动驱动电机A和驱动电机B,驱动第一丝杠螺母机构和第二丝杠螺母机构动作,使立式铣刀沿X轴和Z轴移动;启动驱动电机D,驱动第四丝杠螺母机构动作,带动动板沿Y轴移动,同时带动固定在动板正上方的立式铣削装置及立式铣刀在Y轴上移动;立式铣刀对毛坯上顶面铣削;零件毛坯上顶面铣削完成后,立式铣刀主轴在第二丝杠螺母机构作用下上升;
S3:启动驱动电机C,驱动第三丝杠螺母机构动作,使卧式铣刀C沿X轴移动。启动驱动电机D,驱动第四丝杠螺母机构动作,带动动板沿Y轴移动,同时带动固定在动板正上方的卧式铣削装置A及卧式铣刀C在Y轴上移动,卧式铣削装置A移动到加工位置;启动驱动电机E和驱动电机F,驱动第五丝杠螺母机构和第六丝杠螺母机构动作,使卧式铣刀F沿X轴和Y轴移动,卧式铣削装置B移动到加工位置,进行侧面加工;
S4:两个侧面加工完成后,气缸顶板松开,旋转工作台带动毛坯进行旋转90度,使毛坯的两个端面与X轴平行,停止旋转,然后气缸顶板对毛坯夹紧;重复步骤S3动作,卧式铣削装置A和卧式铣削装置B对两个端面进行铣削加工;两个端面加工完成后,卧式铣削装置A和卧式铣削装置B分别沿X轴和Y轴移动,退出加工位置;升降开合机构中的开合机构闭合,升降机构下降,脱离板框类零件毛坯;启动驱动电机G,使气缸及气缸顶板带动毛坯整体翻转180度,下底面朝上,升降开合机构中的升降机构再升起到指定位置,开合机构打开对零件进行支撑;
S5:重复步骤S2的动作,在立式铣削装置和Y轴进给装置的作用铣削下底面;整个加工结束后,气缸顶板松开,升降开合机构中的开合机构闭合,升降机构下降,使板框类零件与传送装置中的传送带接触,然后将零件传出进行下一个毛坯加工。
有益效果:
本发明专用加工机床通过对不同加工装置的组合,在减少换刀的情况下快速实现不同工序的加工;本发明专用夹具的设计,可以快速实现零件的装夹、翻转和定位,流水线的传送装置实现了半自动化或自动化传输;此外,本发明通过合理的布局,减少了机床的占用,降低了工人的劳动强度,提高了自动化水平、生产效率和和产品质量。
附图说明
图1是本发明板框类专用加工机床结构示意图。
图2是图1中立式铣削装置1的结构示意图。
图3是图1中卧式铣削装置A2的结构示意图。
图4是图1中Y轴进给装置5的结构示意图。
图5是图1中卧式铣削装置B11的结构示意图。
图6是图1中夹紧翻转机构及传输装置的结构示意图。
图中:1-立式铣削装置;2-卧式铣削装置A;3-夹紧翻转机构;4-升降开合机构;5-Y轴进给装置;6-传输装置;7-支撑板;8-旋转工作台;9-底座A;10-机床外壳;11-卧式铣削装置B;12-悬梁;13-支撑壳;14-中空壳体;1-1-驱动电机A;1-2-X轴底座A;1-3-第一丝杠螺母机构;1-4-圆柱导轨A;1-5-驱动电机B;1-6-第二丝杠螺母机构;1-7-圆柱导轨B;1-8-立式铣刀主轴;1-9-立式铣刀底座;1-10-立式铣刀;1-11-Z轴底座;2-1-驱动电机C;2-2-滚珠丝杠C;2-3-丝杠螺母C;2-4-丝杠螺母座C;2-5-卧式铣刀主轴C;2-6-卧式铣刀C;2-7-卧式铣刀底座;3-1-驱动电机G;3-2-气缸;3-3-气缸顶板;5-1-驱动电机D;5-2-底座D;5-3-丝杠螺母座D;5-4-动板;5-5-圆柱导轨D;5-6-滚珠丝杠D;5-7-滑块D;5-8-丝杠螺母D;11-1-驱动电机E;11-2-Y轴底座E;11-3-Y轴滚珠丝杠E;11-4-Y轴丝杠螺母座E;11-5-Y轴丝杠螺母E;11-6-滑块E;11-7-圆柱导轨E;11-8-驱动电机F;11-9-X轴底座B;11-10-X轴滚珠丝杠F;11-11-X轴丝杠螺母座F;11-12-X轴丝杠螺母F;11-13-卧式铣刀主轴F;11-14-卧式铣刀F。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步的详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,并不用于限定本发明。再者,
本发明所提到的方向用语,例如「上」、「下」、「左」、「右」、「侧面」、「Z轴」、「Y轴」、「X轴」等,仅是参考附图式的方向。因此,使用方向用语是用于说明及理解本发明,而非用于限制本发明。
如图1所示,本发明板框类零件专用加工机床主要由立式铣削装置1、卧式铣削装置A2、夹紧翻转机构3、升降开合机构4、Y轴进给装置5、传输装置6、支撑板7、旋转工作台8、底座A9、机床外壳10、卧式铣削装置B11、悬梁12组成。所述底座9左侧面固定连接Y轴进给装置5;所述Y轴进给装置5左侧上表面固定连接卧式铣削装置A2;所述卧式铣削装置A2上方固定连接立式铣削装置1;所述Y轴进给装置5的正上方固定连接所述支撑板7;所述支撑板7右侧上方固定连接支撑壳13;所述支撑壳13右侧设置中空壳体14;所述中空壳体14上侧沿Y轴固定连接两个L型悬梁12;两个悬梁12末端分别固定连接夹紧翻转机构3;所述支撑板7中部上方固定连接所述旋转工作台8;所述旋转工作台8正上方固定连接所述升降开合机构4;所述底座A9右侧上表面固定连接机床外壳10;所述卧式铣削装置B11固定连接在机床外壳10和支撑壳13之间;所述传输装置6沿X轴方向与升降开合机构4同轴设置,传送装置6采用两条传送带中间中空的形式进行传送。零件放置在具有升降作用的升降开合机构4上,并通过夹紧翻转机构3进行夹紧,卧式铣削装置A2和卧式铣削装置B11完成零件两个端面和两个侧面的加工,立式铣削装置1完成上下面的加工,然后通过传输装置对6零件进行传送。
如图2所示的立式铣削装置1,包括驱动电机A1-1、X轴底座A1-2、第一丝杠螺母机构1-3、圆柱导轨A1-4、驱动电机B1-5、第二丝杠螺母机构1-6、圆柱导轨B1-7、立式铣刀底座1-9和Z轴底座1-11;X轴底座A1-2中部设置有第一丝杠螺母机构1-3;第一丝杠螺母机构1-3由依次连接的滚珠丝杠A、丝杠螺母A和丝杠螺母座A组成,所述滚珠丝杠A两侧分别设置有与其平行的圆柱导轨1-4;第一丝杠螺母机构1-3一端与驱动电机A1-1连接,另一端通过丝杠螺母座A与Z轴底座1-11连接;驱动电机A1-1工作时,带动第一丝杠螺母机构1-3动作,使Z轴底座1-11沿圆柱导轨A1-4在X轴上移动。所述Z轴底座1-11中部设置有第二丝杠螺母机构1-6;第二丝杠螺母机构1-6由依次连接的滚珠丝杠B、丝杠螺母B和丝杠螺母座B组成,所述滚珠丝杠B两侧分别设置有与其平行的圆柱导轨B1-7,第二丝杠螺母机构1-6一端与驱动电机B1-5连接,另一端通过丝杠螺母座B与立式铣刀底座1-9连接;所述立式铣刀底座1-9上的立式铣刀主轴1-8上固定安装立式铣刀1-10;驱动电机B1-5动作时,带动第二丝杠螺母机构1-6动作,使立式铣刀底座1-9沿圆柱导轨B1-7在Z轴上移动,进而带动立式铣刀1-10在Z轴上移动。立式铣刀1-10在第一丝杠螺母机构1-3和第二丝杠螺母机构1-6的作用下实现X轴和Z轴的移动。
如图3所示的卧式铣削装置2包括驱动电机C2-1、第三丝杠螺母机构和卧式铣刀底座2-7;卧式铣刀底座2-7上设置有第三丝杠螺母机构;第三丝杠螺母机构由依次连接的滚珠丝杠C2-2、丝杠螺母C2-3和丝杠螺母座C2-4组成;第三丝杠螺母机构沿X轴方向与驱动电机C2-1连接,丝杠螺母座C2-4上固定安装卧式铣刀主轴C2-5;卧式铣刀主轴C2-5上固定安装卧式铣刀C2-6;驱动电机C2-1动作时,带动第三丝杠螺母机构动作,从而使卧式铣刀C2-6沿X轴移动。
如图1和图4所示,Y轴进给装置5安装在板框类零件专用加工机床的最下端,用来实现立式铣削装置1和卧式铣削装置A2在Y轴上的运动。所述Y轴进给装置5包括驱动电机D5-1、底座D5-2、第四丝杠螺母机构、动板5-4、圆柱导轨D5-5和滑块D5-7;所述底座D5-2中部沿Y轴设置有第四丝杠螺母机构;第四丝杠螺母机构由依次连接的丝杠螺母座D5-3、滚珠丝杠D5-6和丝杠螺母D5-8组成;所述滚珠丝杠D5-6两侧分别设置有与其平行的圆柱导轨D5-5,每个圆柱导轨D5-5上安装两个滑块D5-7;四个滑块D5-7关于滚珠丝杠D5-6成对称分布,第四丝杠螺母机构沿Y轴方向与驱动电机D5-1连接。动板5-4通过螺栓与丝杠螺母座D5-3和滑块D5-7固定连接。驱动电机D5-1动作时,带动第四丝杠螺母机构动作,使得动板5-4沿Y轴移动。所述动板5-4上方固定连接卧式铣削装置A2的卧式铣刀底座2-7。
如图1和图5所示,卧式铣削装置11包括驱动电机E11-1、Y轴底座E11-2、第五丝杠螺母机构和圆柱导轨E11-7。Y轴底座E11-2上中部沿Y轴设置有第五丝杠螺母机构;第五丝杠螺母机构由依次连接的Y轴滚珠丝杠E11-3、Y轴丝杠螺母座E11-4和Y轴丝杠螺母E11-5组成,所述Y轴滚珠丝杠E11-3两侧分别设置有与其平行的圆柱导轨E11-7,每个圆柱导轨E11-7上设有一个滑块E11-6,两个滑块E11-6关于Y轴滚珠丝杠E11-3成对称分布。第五丝杠螺母机构沿Y轴方向与驱动电机E11-1连接。X轴底座B11-9通过螺栓与Y轴丝杠螺母座E11-4和滑块E11-6固定连接。驱动电机E11-1动作时驱使第五丝杠螺母机构动作,使X轴底座B11-9在滑块E11-6和Y轴丝杠螺母座E11-4的带动下沿Y轴移动。X轴底座B11-9上设置有第六丝杠螺母机构,第六丝杠螺母机构由X轴滚珠丝杠F11-10、X轴丝杠螺母座F11-11和X轴丝杠螺母F11-12组成,其沿X轴方向与驱动电机F11-8连接。卧式铣刀主轴F11-13通过螺栓与X轴丝杠螺母座F11-11固定连接。驱动电机F11-8动作时,驱使卧式铣刀F11-14沿X轴移动。卧式铣刀F11-14在第五丝杠螺母机构和第六丝杠螺母机构的作用下实现X轴和Y轴的移动。
如图1和图6所示,传送装置6沿X轴方向设置在板框类专用加工机床内,传送装置6采用两条传送带中间中空的形式进行传送。支撑板7固定在Y轴进给装置5的正上方,对旋转工作台8和升降开合机构4起支撑作用。升降开合机构4由升降机构和开合机构组成,分别通过气缸进行驱动。两个夹紧翻转机构3分别固定装在两个悬梁12的正下方,夹紧翻转机构3由驱动电机G3-1、气缸3-2和气缸顶板3-3组成。驱动电机G3-1动作时,驱动气缸3-2动作,使气缸顶板3-3对零件进行夹紧或翻转。整体工作流程是:零件毛坯通过传输装置6传送到升降开合机构4的正上方,由升降开合机构4将零件毛坯顶到加工位置,开合机构张开对零件进行支撑,然后通过夹紧翻转机构3对零件毛坯进行夹紧或翻转,旋转工作台8对零件毛坯进行旋转。加工完成后,升降开合机构4的开合机构闭合,将零件下降到与传送带平齐位置,随后将加工好的零件传出,然后进行下一个零件加工。
本发明板框类零件专用加工机床的加工流程是:铣上顶面-铣侧面-铣端面-铣下底面及下底面的内档和内倒角。具体加工方法如下:
第一步:如图1和6所示,板框类零件毛坯通过传送装置6传送到升降开合机构4的固定位置,该处的定位通过传感元件实现,然后升降开合机构4将毛坯顶到加工位置,升降开合机构4中的开合结构张开,对毛坯底面进行稳定性固定。驱动电机G3-1动作,驱式沿X轴分布的两个气缸顶板3-3对毛坯的两个端面进行夹紧固定。
第二步:如图1、图2和图4所示,启动驱动电机A1-1和驱动电机B1-5,驱动第一丝杠螺母机构1-3和第二丝杠螺母机构1-6动作,使立式铣刀1-10沿X轴和Z轴移动。启动驱动电机D5-1,驱动第四丝杠螺母机构动作,带动动板5-4沿Y轴移动,同时带动固定在动板5-4正上方的立式铣削装置1及立式铣刀1-10在Y轴上移动。立式铣刀1-10在第一、第二和第四丝杆螺母机构的作用下对毛坯上顶面铣削。毛坯上顶面铣削完成后,立式铣刀主轴1-8在第二丝杠螺母机构1-6作用下上升到合理位置,为卧式铣削装置A2让出空间,避免主轴之间的相互碰撞。
第三步:如图1、图3、图4、图5和图6所示,启动驱动电机C2-1,驱动第三丝杠螺母机构动作,使卧式铣刀C2-6沿X轴移动。启动驱动电机D5-1,驱动第四丝杠螺母机构动作,带动动板5-4沿Y轴移动,同时带动固定在动板5-4正上方的卧式铣削装置A2及卧式铣刀C2-6在Y轴上移动,卧式铣削装置A2移动到加工位置。启动驱动电机E11-1和驱动电机F11-8,驱动第五丝杠螺母机构和第六丝杠螺母机构动作,使卧式铣刀F11-14沿X轴和Y轴移动,卧式铣削装置B11移动到加工位置。由于板框类零件厚度不大,加工精度要求不高,其端面和侧面只需一次走刀就可完成,卧式铣削装置A2和卧式铣削装置B11移动到加工位置后,只需沿X轴方向反复铣削即可完成两个侧面(与X轴平行的两个面)的加工。
两个侧面加工完成后,气缸顶板3-3松开,旋转工作台8带动毛坯进行旋转,旋转90度,使毛坯的两个端面与X轴平行,停止旋转,然后气缸顶板3-3对毛坯夹紧。
第四步:重复第三步的动作,卧式铣削装置A2和卧式铣削装置11对两个端面进行铣削加工。两个端面加工完成后,卧式铣削装置2和卧式铣削装置B11分别沿X轴和Y轴移动,退出加工位置,避免卧式铣削装置主轴与下一步操作中立式铣刀主轴1-8碰撞,然后升降开合机构4中的开合机构闭合,升降机构下降,脱离板框类零件毛坯,此时毛坯仍然由气缸顶板3-3夹紧。启动驱动电机G3-1,使气缸3-2及气缸顶板3-3带动毛坯整体翻转180度。下底面朝上,升降开合机构4中的升降机构再升起到指定位置,开合机构打开对零件进行支撑。
第五步:重复第二步的动作,在立式铣削装置1和Y轴进给装置5的作用铣削下底面、下底面中的内档和内倒角。
整个加工结束后,气缸顶板3-3松开,升降开合机构4中的开合机构闭合,升降机构下降,使板框类零件与传送装置6中的传送带接触,然后将零件传出进行下一个毛坯加工。

Claims (8)

1.一种板框类零件专用加工机床,其特征在于,包括立式铣削装置(1)、卧式铣削装置A(2)、Y轴进给装置(5)、传输装置(6)、升降开合机构(4)、夹紧翻转机构(3)、悬梁(12)、支撑壳(13)、中空壳体(14)、卧式铣削装置B(11)、底座A(9)和机床外壳(10);所述底座A(9)左侧面固定连接Y轴进给装置(5);所述Y轴进给装置(5)左侧上表面固定连接卧式铣削装置A(2);所述卧式铣削装置A(2)上方固定连接立式铣削装置(1);所述Y轴进给装置(5)的右侧上表面固定连接支撑壳(13);所述支撑壳(13)的右侧设置中空壳体(14);所述中空壳体(14)上端沿Y轴固定连接两个L型悬梁(12);每个悬梁(12)末端均固定连接夹紧翻转机构(3);所述Y轴进给装置(5)的中部上方固定连接有旋转工作台(8);所述旋转工作台(8)上方固定连接升降开合机构(4);所述底座A(9)右侧上表面固定连接机床外壳(10);所述机床外壳(10)和支撑壳(13)之间固定连接卧式铣削装置B(11);所述传输装置(6)沿X轴方向与升降开合机构(4)同轴设置,所述传送装置(6)采用两条传送带中间中空的形式进行传送;所述升降开合机构(4)位于传送装置(6)的中心处。
2.根据权利要求1所述的一种板框类零件专用加工机床,其特征在于,所述立式铣削装置(1)包括驱动电机A(1-1)、X轴底座A(1-2)、第一丝杠螺母机构(1-3)、圆柱导轨A(1-4)、驱动电机B(1-5)、第二丝杠螺母机构(1-6)、圆柱导轨B(1-7)、立式铣刀底座(1-9)和Z轴底座(1-11);所述X轴底座A(1-2)中部设置有第一丝杠螺母机构(1-3);第一丝杠螺母机构(1-3)由依次连接的滚珠丝杠A、丝杠螺母A和丝杠螺母座A组成,所述滚珠丝杠A两侧分别设置有与其平行的圆柱导轨A(1-4);第一丝杠螺母机构(1-3)一端与驱动电机A(1-1)连接,另一端通过丝杠螺母座A与Z轴底座(1-11)连接;所述Z轴底座(1-11)中部设置有第二丝杠螺母机构(1-6);第二丝杠螺母机构(1-6)由依次连接的滚珠丝杠B、丝杠螺母B和丝杠螺母座B组成,所述珠丝杠B两侧分别设置有与其平行的圆柱导轨B(1-7),第二丝杠螺母机构(1-6)一端与驱动电机B(1-5)连接,另一端通过丝杠螺母座B与立式铣刀底座(1-9)连接;所述立式铣刀(1-10)固定安装在立式铣刀底座(1-9)上的立式铣刀主轴(1-8)上。
3.根据权利要求1所述的一种板框类零件专用加工机床,其特征在于,所述卧式铣削装置A(2)包括驱动电机C(2-1)、第三丝杠螺母机构和卧式铣刀底座(2-7);卧式铣刀底座(2-7)上设置有第三丝杠螺母机构;第三丝杠螺母机构由依次连接的滚珠丝杠C(2-2)、丝杠螺母C(2-3)和丝杠螺母座C(2-4)组成;第三丝杠螺母机构沿X轴方向与驱动电机C(2-1)连接,丝杠螺母座C(2-4)上固定安装卧式铣刀主轴C(2-5);卧式铣刀主轴C(2-5)上固定安装卧式铣刀C(2-6)。
4.根据权利要求1所述的一种板框类零件专用加工机床,其特征在于,所述Y轴进给装置(5)包括驱动电机D(5-1)、底座D(5-2)、第四丝杠螺母机构、动板(5-4)、圆柱导轨D(5-5)和滑块D(5-7);所述底座D(5-2)中部沿Y轴方向设置有第四丝杠螺母机构;第四丝杠螺母机构由依次连接的丝杠螺母座D(5-3)、滚珠丝杠D(5-6)和丝杠螺母D(5-8)组成;所述滚珠丝杠D(5-6)两侧分别设置有与其平行的圆柱导轨D(5-5),每个圆柱导轨(5-5)D上安装两个滑块D(5-7);四个滑块D(5-7)关于滚珠丝杠D(5-6)对称分布,第四丝杠螺母机构沿Y轴方向与驱动电机D(5-1)连接;动板(5-4)通过螺栓与丝杠螺母座D(5-3)和滑块D(5-7)固定连接;所述动板(5-4)上方固定连接卧式铣削装置A(2)的卧式铣刀底座(2-7)。
5.根据权利要求1所述的一种板框类零件专用加工机床,其特征在于,所述卧式铣削装置B(11)包括驱动电机E(11-1)、Y轴底座E(11-2)、第五丝杠螺母机构和圆柱导轨E(11-7);Y轴底座E(11-2)中部沿Y轴方向设置有第五丝杠螺母机构;第五丝杠螺母机构由依次连接的Y轴滚珠丝杠E(11-3)、Y轴丝杠螺母座E(11-4)和Y轴丝杠螺母E(11-5)组成,所述Y轴滚珠丝杠E(11-3)两侧分别设置有与其平行的圆柱导轨E(11-7),每个圆柱导轨E(11-7)上设有一个滑块E(11-6),两个滑块E(11-6)关于Y轴滚珠丝杠E(11-3)成对称分布;第五丝杠螺母机构沿Y轴方向与驱动电机E(11-1)连接;X轴底座B(11-9)通过螺栓与Y轴丝杠螺母座E(11-4)和滑块E(11-6)固定连接;X轴底座B(11-9)上设置有第六丝杠螺母机构,第六丝杠螺母机构由X轴滚珠丝杠F(11-10)、X轴丝杠螺母座F(11-11)和X轴丝杠螺母F(11-12)组成,其沿X轴方向与驱动电机F(11-8)连接;卧式铣刀主轴F(11-13)通过螺栓与X轴丝杠螺母座F(11-11)固定连接;卧式铣刀主轴F(11-13)上安装有卧式铣刀F(11-14)。
6.根据权利要求1所述的一种板框类零件专用加工机床,其特征在于,所述Y轴进给装置(5)和旋转工作台(8)之间还固定有支撑板(7)。
7.根据权利要求1所述的一种板框类零件专用加工机床,其特征在于,所述夹紧翻转机构(3)由依次连接的驱动电机G(3-1)、气缸(3-2)和气缸顶板(3-3)组成;所述气缸顶板(3-3)沿X轴分布;所述升降开合机构(4)由升降机构和开合机构组成,分别通过气缸进行驱动。
8.一种板框类零件专用加工机床的加工方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1:框类零件毛坯通过传送装置(6)传送到升降开合机构(4)的固定位置;升降开合机构(4)通过升降机构将零件毛坯顶到待加工位置,开合机构张开,对零件毛坯底面进行稳定性固定;驱动电机G(3-1)开启,驱使两个气缸顶板(3-3)对毛坯的两个端面进行夹紧固定;
S2:启动驱动电机A(1-1)和驱动电机B(1-5),驱动第一丝杠螺母机构(1-3)和第二丝杠螺母机构(1-6)动作,使立式铣刀(1-10)沿X轴和Z轴移动;启动驱动电机D(5-1),驱动第四丝杠螺母机构动作,带动动板(5-4)沿Y轴移动,同时带动固定在动板(5-4)正上方的立式铣削装置(1)及立式铣刀(1-10)在Y轴上移动;立式铣刀(1-10)对毛坯上顶面铣削;零件毛坯上顶面铣削完成后,立式铣刀主轴(1-8)在第二丝杠螺母机构(1-6)作用下上升;
S3:启动驱动电机C(2-1),驱动第三丝杠螺母机构动作,使卧式铣刀C(2-6)沿X轴移动;启动驱动电机D(5-1),驱动第四丝杠螺母机构动作,带动动板(5-4)沿Y轴移动,同时带动固定在动板(5-4)正上方的卧式铣削装置A(2)及卧式铣刀C(2-6)在Y轴上移动,卧式铣削装置A(2)移动到加工位置;启动驱动电机E(11-1)和驱动电机F(11-8),驱动第五丝杠螺母机构和第六丝杠螺母机构动作,使卧式铣刀F(11-14)沿X轴和Y轴移动,卧式铣削装置B(11)移动到加工位置,进行侧面加工;
S4:两个侧面加工完成后,气缸顶板(3-3)松开,旋转工作台(8)带动毛坯进行旋转90度,使毛坯的两个端面与X轴平行,停止旋转,然后气缸顶板(3-3)对毛坯夹紧;重复步骤S3动作,卧式铣削装置A(2)和卧式铣削装置B(11)对两个端面进行铣削加工;两个端面加工完成后,卧式铣削装置A(2)和卧式铣削装置B(11)分别沿X轴和Y轴移动,退出加工位置;升降开合机构(4)中的开合机构闭合,升降机构下降,脱离板框类零件毛坯;启动驱动电机G(3-1),使气缸(3-2)及气缸顶板(3-3)带动毛坯整体翻转180度,下底面朝上,升降开合机构(4)中的升降机构再升起到指定位置,开合机构打开对零件进行支撑;
S5:重复步骤S2的动作,在立式铣削装置(1)和Y轴进给装置(5)的作用铣削下底面;整个加工结束后,气缸顶板(3-3)松开,升降开合机构(4)中的开合机构闭合,升降机构下降,使板框类零件与传送装置(6)中的传送带接触,然后将零件传出进行下一个毛坯加工。
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